JP2008057870A

JP2008057870A - Refrigerating device

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Publication number: JP2008057870A
Application number: JP2006235637A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Teraki; 潤一寺木; Mitsuhiro Tanaka; 三博田中
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent breakage of power elements by heat in a constitution where the power elements are cooled by a high-pressure refrigerant of a compressor. <P>SOLUTION: In an air conditioner 1 comprising the compressor 11 compressing the refrigerant and discharging the high-pressure refrigerant, and an inverter device 2 having the power elements 62, 64, 65 and driving the compressor 11, and performing a refrigerating cycle by circulating the refrigerant, the compressor 11 has a casing 30 and a compressing mechanism 50 discharging the high-pressure refrigerant into the casing 30, and the power elements 62, 64, 65 are disposed in the casing 30. The air conditioner 1 further comprises a temperature sensor 68 for detecting values relating to temperatures of the power elements 62, 64, 65, and a control portion 2C cooling the power elements 62, 64, 65 by controlling a temperature of the high-pressure refrigerant on the basis of a result of the detection of the temperature sensor 68. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路中に設けられ高圧冷媒を吐出する圧縮機とパワー素子を有して該圧縮機を駆動する電力変換装置とを備えた冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus including a compressor that is provided in a refrigerant circuit that circulates refrigerant and performs a refrigeration cycle and that discharges high-pressure refrigerant, and a power converter that has a power element and drives the compressor. It is.

従来より、冷媒回路により冷凍サイクルを行う冷凍装置においては、冷媒を圧縮して高圧状態で吐出する圧縮機が設けられている。 Conventionally, in a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle using a refrigerant circuit, a compressor that compresses refrigerant and discharges it in a high-pressure state is provided.

例えば、特許文献１には、電力変換装置によって駆動される圧縮機が開示されている。この電力変換装置は、交流電圧を直流電圧に変換したり、直流電圧を交流電圧に変換したりするものであって、トランジスタやダイオード等のパワー素子を有している。 For example, Patent Document 1 discloses a compressor driven by a power converter. This power conversion device converts an AC voltage into a DC voltage, or converts a DC voltage into an AC voltage, and has power elements such as transistors and diodes.

かかるパワー素子は、温度特性を有する一方で発熱するため、冷却する必要がある。特許文献１に係る冷凍装置においては、圧縮機を駆動する電力変換装置を圧縮機の吐出側部分に配設して、該電力変換装置が有するパワー素子を圧縮機から吐出される高圧冷媒で冷却している。
特開２００６−０４２５２９号公報 Such power elements generate temperature while having temperature characteristics, and thus need to be cooled. In the refrigeration apparatus according to Patent Document 1, a power conversion device that drives a compressor is disposed at a discharge side portion of the compressor, and a power element included in the power conversion device is cooled by a high-pressure refrigerant discharged from the compressor. is doing.
JP 2006-042529 A

しかしながら、冷凍装置の運転条件によっては、圧縮機から吐出される高圧冷媒の温度は非常に高温となる。また、冷凍装置が故障した場合等にも高圧冷媒の温度が非常に高温となる可能性がある。かかる場合には、高圧冷媒によってパワー素子を十分に冷却できず、逆にパワー素子を加熱する虞もある。その結果、パワー素子の温度が耐熱温度を越えて上昇し、パワー素子が破損する虞がある。 However, depending on the operating conditions of the refrigeration apparatus, the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor becomes very high. In addition, the temperature of the high-pressure refrigerant may become very high even when the refrigeration apparatus fails. In such a case, the power element cannot be sufficiently cooled by the high-pressure refrigerant, and conversely, the power element may be heated. As a result, the temperature of the power element rises beyond the heat resistance temperature, and the power element may be damaged.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パワー素子を圧縮機の高圧冷媒で冷却する構成において、パワー素子が熱により破損することを防止することにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to prevent the power element from being damaged by heat in the configuration in which the power element is cooled by the high-pressure refrigerant of the compressor. .

本発明は、パワー素子（62,64,65）の温度が上がり過ぎないように、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて高圧冷媒の温度を制御するようにしたものである。 In the present invention, the temperature of the high-pressure refrigerant is controlled based on the temperature of the power element (62, 64, 65) so that the temperature of the power element (62, 64, 65) does not rise excessively.

詳しくは、第１の発明は、冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して該圧縮機（11）を駆動する電力変換装置（2）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置が対象である。そして、前記圧縮機（11）は、ケーシング（30）と、該ケーシング（30）内に高圧冷媒を吐出する圧縮機構（50）とを有し、前記パワー素子（62,64,65）の全て又は一部は、前記ケーシング（30）に配設されており、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する検出手段（68）と、前記検出手段（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御して前記パワー素子（62,64,65）を冷却する制御手段（2C）とをさらに備えるものとする。 Specifically, in the first invention, the compressor (11) that compresses the refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant, and the power conversion that has the power elements (62, 64, 65) and drives the compressor (11) A refrigeration apparatus including the apparatus (2) and performing a refrigeration cycle by circulating a refrigerant is an object. The compressor (11) includes a casing (30) and a compression mechanism (50) that discharges high-pressure refrigerant into the casing (30), and all of the power elements (62, 64, 65). Alternatively, a part of the detection means (68) disposed in the casing (30) for detecting a value related to the temperature of the power element (62, 64, 65), and the detection means (68) Control means (2C) for controlling the temperature of the high-pressure refrigerant based on the detection result to cool the power element (62, 64, 65) is further provided.

前記の構成の場合、前記圧縮機（11）は、高圧冷媒がケーシング（30）内に吐出される、いわゆる高圧ドーム型圧縮機（11）である。かかる高圧ドーム型圧縮機（11）は、ケーシング（30）内を高圧冷媒が流通しているため、該ケーシング（30）も高圧冷媒と略同じ温度となっている。そこで、該ケーシング（30）にパワー素子（62,64,65）を配設することによって、ケーシング（30）内を流通する高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。そして、第１の発明では、前記検出手段（68）の検出結果を利用してパワー素子（62,64,65）の温度を直接的又は間接的に検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、高圧冷媒の温度を抑制して、該高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を確実に冷却することができる。つまり、高圧冷媒の温度が高くなり過ぎてパワー素子（62,64,65）を十分に冷却できないとか、高圧冷媒によりパワー素子（62,64,65）が加熱されるということを防止することができ、パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。 In the case of the above configuration, the compressor (11) is a so-called high-pressure dome type compressor (11) in which high-pressure refrigerant is discharged into the casing (30). In such a high-pressure dome type compressor (11), since the high-pressure refrigerant circulates in the casing (30), the casing (30) has substantially the same temperature as the high-pressure refrigerant. Therefore, by disposing the power element (62, 64, 65) in the casing (30), the power element (62, 64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant flowing in the casing (30). . And in 1st invention, the temperature of a power element (62,64,65) is detected directly or indirectly using the detection result of the said detection means (68), and high voltage | pressure is based on the detection result. By controlling the temperature of the refrigerant, the temperature of the high-pressure refrigerant can be suppressed, and the power element (62, 64, 65) can be reliably cooled by the high-pressure refrigerant. In other words, it is possible to prevent the power element (62, 64, 65) from being sufficiently cooled due to the temperature of the high pressure refrigerant being excessively high or the power element (62, 64, 65) being heated by the high pressure refrigerant. It is possible to prevent the power element (62, 64, 65) from being damaged by heat.

尚、パワー素子（62,64,65）の全てをケーシング（30）に配設する必要はなく、パワー素子（62,64,65）のうち、特に冷却する必要があるパワー素子をケーシング（30）に配設すればよい。 In addition, it is not necessary to arrange | position all the power elements (62,64,65) in a casing (30), The power elements which need to be cooled especially among power elements (62,64,65) are casing (30). ).

第２の発明は、パワー素子（62,64,65）を配設する位置が第１の発明と異なる。詳しくは、第２の発明は、冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機（11）と、パワー素子（62,64,65）を有して該圧縮機（11）を駆動する電力変換装置（2,202）とを備え、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置が対象である。そして、前記パワー素子（62,64,65）の全て又は一部は、前記圧縮機（11）に接続され且つ前記高圧冷媒が流通する吐出管（18）に配設されており、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値を検出する検出手段（68）と、前記検出手段（68）の検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御して前記パワー素子（62,64,65）を冷却する制御手段（2C,7）とをさらに備えるものとする。 The second invention differs from the first invention in the position where the power element (62, 64, 65) is disposed. Specifically, in the second invention, the compressor (11) that compresses the refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant, and the power conversion that has the power element (62, 64, 65) and drives the compressor (11) The apparatus is a refrigeration apparatus that includes a device (2,202) and performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant. And all or a part of the power elements (62, 64, 65) is disposed in a discharge pipe (18) connected to the compressor (11) and through which the high-pressure refrigerant flows, and the power elements Detection means (68) for detecting a value related to the temperature of (62, 64, 65), and the temperature of the high-pressure refrigerant based on the detection result of the detection means (68) to control the power element (62, 64). , 65) is further provided with control means (2C, 7) for cooling.

前記の構成の場合、パワー素子（62,64,65）は、高圧冷媒が流通する吐出管（18）に配設される。この「吐出管」は、圧縮機（11）から吐出された高圧冷媒が流通する管であればよく、一般的な冷媒回路であれば、圧縮機（11）と、圧縮機（11）の直下流側に設けられる熱交換器（12,14）との間の管を意味する。 In the case of the above configuration, the power element (62, 64, 65) is disposed in the discharge pipe (18) through which the high-pressure refrigerant flows. The “discharge pipe” may be a pipe through which the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) flows, and if it is a general refrigerant circuit, it is directly connected to the compressor (11) and the compressor (11). It means a pipe between the heat exchanger (12, 14) provided on the downstream side.

この第２の発明は、第１の発明と同様に、前記検出手段（68）の検出結果を利用してパワー素子（62,64,65）の温度を直接的又は間接的に検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、高圧冷媒の温度を抑制して、該高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を確実に冷却することができる。つまり、高圧冷媒の温度が高くなり過ぎてパワー素子（62,64,65）を十分に冷却できないとか、高圧冷媒によりパワー素子（62,64,65）が加熱されるということを防止することができ、パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。 As in the first invention, the second invention detects the temperature of the power element (62, 64, 65) directly or indirectly using the detection result of the detection means (68), By controlling the temperature of the high-pressure refrigerant based on the detection result, the temperature of the high-pressure refrigerant can be suppressed and the power element (62, 64, 65) can be reliably cooled by the high-pressure refrigerant. In other words, it is possible to prevent the power element (62, 64, 65) from being sufficiently cooled due to the temperature of the high pressure refrigerant being excessively high or the power element (62, 64, 65) being heated by the high pressure refrigerant. It is possible to prevent the power element (62, 64, 65) from being damaged by heat.

尚、パワー素子（62,64,65）の全てを吐出管（18）に配設する必要はなく、パワー素子（62,64,65）のうち、特に冷却する必要があるパワー素子を吐出管（18）に配設すればよい。 Note that it is not necessary to dispose all of the power elements (62, 64, 65) in the discharge pipe (18). Of the power elements (62, 64, 65), the power elements that need to be cooled in particular are disposed in the discharge pipe. What is necessary is just to arrange | position to (18).

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記制御手段（2C,7）は、前記圧縮機（11）の回転速度を制御することによって高圧冷媒の温度を制御するものとする。 According to a third aspect, in the first or second aspect, the control means (2C, 7) controls the temperature of the high-pressure refrigerant by controlling the rotational speed of the compressor (11).

前記の構成の場合、制御手段（2C,7）が圧縮機（11）の回転速度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）の発熱量を抑制することができる。つまり、圧縮機（11）の回転速度を抑制することによって、高圧冷媒の温度を低下させると共に、パワー素子（62,64,65）の発熱量自体も低下させて、より効果的にパワー素子（62,64,65）の温度を抑制することができる。 In the case of the above configuration, the control means (2C, 7) can suppress the amount of heat generated by the power elements (62, 64, 65) by suppressing the rotational speed of the compressor (11). In other words, by suppressing the rotational speed of the compressor (11), the temperature of the high-pressure refrigerant is reduced, and the amount of heat generated by the power elements (62, 64, 65) is also reduced, so that the power elements ( 62, 64, 65) can be suppressed.

第４の発明は、第１又は第２の発明において、ファン（16,17）によって送風される空気を冷媒と熱交換させる熱交換器（12,14）をさらに備え、前記制御手段（7）は、前記ファン（16,17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御する。 According to a fourth invention, in the first or second invention, the control means (7) further includes a heat exchanger (12, 14) for exchanging heat between the air blown by the fan (16, 17) and the refrigerant. Controls the temperature of the high-pressure refrigerant by controlling the air volume of the fans (16, 17).

前記の構成では、ファン（16,17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御することができる。例えば、凝縮器となっている熱交換器（12,14）への送風量を増やして冷媒の放熱量を増加させることによって、または蒸発器となっている熱交換器（12,14）への送風量を減らして冷媒の吸熱量を減少させることによって高圧冷媒の温度を低下させることができる。 In the above configuration, the temperature of the high-pressure refrigerant can be controlled by controlling the air volume of the fans (16, 17). For example, by increasing the air flow to the heat exchanger (12,14) that is the condenser to increase the heat dissipation of the refrigerant, or to the heat exchanger (12,14) that is the evaporator The temperature of the high-pressure refrigerant can be lowered by reducing the amount of air blown to reduce the amount of heat absorbed by the refrigerant.

第５の発明は、第１の発明において、前記検出手段（68）は、前記ケーシング（30）に配設されており、前記制御手段（2C）は、前記検出手段（68）によって検出される前記ケーシング（30）の温度から前記パワー素子（62,64,65）の温度を推定するものとする。 In a fifth aspect based on the first aspect, the detection means (68) is disposed in the casing (30), and the control means (2C) is detected by the detection means (68). The temperature of the power element (62, 64, 65) is estimated from the temperature of the casing (30).

前記の構成の場合、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値として前記ケーシング（30）の温度を検出する。そして、制御手段（2C）は、該ケーシング（30）の温度からパワー素子（62,64,65）の温度を推定している。したがって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であっても、前記検出手段（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）に配設することで、パワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。 In the case of the above configuration, the detection means (68) detects the temperature of the casing (30) as a value related to the temperature of the power element (62, 64, 65). Then, the control means (2C) estimates the temperature of the power element (62, 64, 65) from the temperature of the casing (30). Therefore, even if the detection means (68) cannot be disposed on the power element (62, 64, 65) due to restrictions on the arrangement space or the like, the detection means (68) can be connected to the compressor (11 The temperature of the power element (62, 64, 65) can be estimated.

第６の発明は、第２の発明において、前記検出手段（68）は、前記吐出管（18）に配設されており、前記制御手段（2C,7）は、前記検出手段（68）によって検出される前記吐出管（18）の温度から前記パワー素子（62,64,65）の温度を推定するものとする。 In a sixth aspect based on the second aspect, the detection means (68) is disposed in the discharge pipe (18), and the control means (2C, 7) is controlled by the detection means (68). The temperature of the power element (62, 64, 65) is estimated from the detected temperature of the discharge pipe (18).

前記の構成の場合、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）の温度に関連する値として前記吐出管（18）の温度を検出する。そして、制御手段（2C,7）は、該吐出管（18）の温度からパワー素子（62,64,65）の温度を推定している。したがって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であっても、前記検出手段（68）を吐出管（18）に配設することで、パワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。 In the case of the above configuration, the detection means (68) detects the temperature of the discharge pipe (18) as a value related to the temperature of the power element (62, 64, 65). Then, the control means (2C, 7) estimates the temperature of the power element (62, 64, 65) from the temperature of the discharge pipe (18). Therefore, even if the detection means (68) cannot be disposed on the power element (62, 64, 65) due to restrictions on the arrangement space or the like, the detection means (68) is connected to the discharge pipe (18 The temperature of the power elements (62, 64, 65) can be estimated.

第７の発明は、第１又は第２の発明は、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）に配設されているものとする。 According to a seventh aspect, in the first or second aspect, the detection means (68) is disposed in the power element (62, 64, 65).

前記の構成の場合、前記検出手段（68）は、前記パワー素子（62,64,65）の温度を検出している。つまり、前記検出手段（68）をパワー素子（62,64,65）に配設することによって、検出手段（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）や吐出管（18）に配設する構成と比較して、パワー素子（62,64,65）の温度をより正確に検出することができる。 In the case of the above configuration, the detection means (68) detects the temperature of the power element (62, 64, 65). In other words, the detecting means (68) is disposed in the casing (30) and the discharge pipe (18) of the compressor (11) by disposing the detecting means (68) in the power element (62, 64, 65). Compared with the structure to perform, the temperature of a power element (62,64,65) can be detected more correctly.

第８の発明は、第１又は第２の発明において、前記検出手段（68）は、前記圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段を兼ねているものとする。 According to an eighth invention, in the first or second invention, the detection means (68) also serves as a refrigerant temperature detection means for detecting the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11). To do.

一般的な冷凍装置は、前記冷媒温度検出手段を有していて、該冷媒温度検出手段によって高圧冷媒の温度が上昇し過ぎないように監視している。前記の構成の場合、検出手段（68）と高圧冷媒との間に介在する熱抵抗等を考慮すると、検出手段（68）の検出結果から前記パワー素子（62,64,65）の温度だけでなく、高圧冷媒の温度も推定することができる。そこで、前記検出手段（68）と冷媒温度検出手段とを兼用することによって、部品点数を削減して、冷凍装置のコストを低減させることができる。 A general refrigeration apparatus has the refrigerant temperature detection means, and monitors the temperature of the high-pressure refrigerant so that it does not rise too much by the refrigerant temperature detection means. In the case of the above configuration, considering the thermal resistance and the like interposed between the detection means (68) and the high-pressure refrigerant, only the temperature of the power element (62, 64, 65) is detected from the detection result of the detection means (68). In addition, the temperature of the high-pressure refrigerant can be estimated. Thus, by combining the detection means (68) and the refrigerant temperature detection means, the number of parts can be reduced and the cost of the refrigeration apparatus can be reduced.

第９の発明は、第１〜第８の何れか１つの発明において、前記電力変換装置（2,202）は、前記パワー素子としてワイドギャップ半導体素子（64,65）を有しているものとする。 In a ninth aspect based on any one of the first to eighth aspects, the power converter (2,202) includes a wide gap semiconductor element (64,65) as the power element.

前記ワイドギャップ半導体素子（64,65）は動作温度が高く、その発熱が問題を引き起こす虞もあるが、前記の構成によれば、高圧冷媒でワイドギャップ半導体素子（64,65）を冷却することができる。 The wide gap semiconductor element (64, 65) has a high operating temperature and its heat generation may cause a problem. According to the above configuration, the wide gap semiconductor element (64, 65) is cooled with a high-pressure refrigerant. Can do.

ここで、「ワイドギャップ半導体」とは、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）等の窒化物半導体や炭化ケイ素（ＳｉＣ）やダイヤモンド等の、バンドギャップが２ｅＶよりも大きな半導体を意味する。 Here, the “wide gap semiconductor” means a semiconductor having a band gap larger than 2 eV, such as a nitride semiconductor such as gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), or diamond.

本発明によれば、前記パワー素子（62,64,65）を前記圧縮機（11）のケーシング（30）に配設することによって、該ケーシング（30）内の高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。そして、前記検出手段（68）によりパワー素子（62,64,65）の温度を検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の温度が高くなり過ぎて破損することを防止することができる。 According to the present invention, by disposing the power element (62, 64, 65) in the casing (30) of the compressor (11), the high-pressure refrigerant in the casing (30) allows the power element (62, 64, 65). 64, 65) can be cooled. Then, the temperature of the power element (62, 64, 65) is detected by the detection means (68), and the temperature of the high-pressure refrigerant is controlled based on the detection result, whereby the power element (62, 64, 65) It is possible to prevent the temperature from becoming too high and being damaged.

また、別の本発明によれば、前記パワー素子（62,64,65）を前記吐出管（18）に配設することによって、該吐出管（18）内の高圧冷媒でパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。そして、前記検出手段（68）によりパワー素子（62,64,65）の温度を検出して、その検出結果に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の温度が高くなり過ぎて破損することを防止することができる。 According to another aspect of the present invention, the power element (62, 64, 65) is disposed in the discharge pipe (18), so that the high-pressure refrigerant in the discharge pipe (18) 64, 65) can be cooled. Then, the temperature of the power element (62, 64, 65) is detected by the detection means (68), and the temperature of the high-pressure refrigerant is controlled based on the detection result, whereby the power element (62, 64, 65) It is possible to prevent the temperature from becoming too high and being damaged.

第３の発明によれば、前記圧縮機（11）の回転速度を制御することで高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）を冷却する高圧冷媒の温度を低下させると共に、パワー素子（62,64,65）自体の発熱量を抑制することができ、パワー素子（62,64,65）を効果的に冷却することができる。 According to the third invention, the temperature of the high-pressure refrigerant for cooling the power element (62, 64, 65) is reduced by controlling the temperature of the high-pressure refrigerant by controlling the rotational speed of the compressor (11). In addition, the amount of heat generated by the power element (62, 64, 65) itself can be suppressed, and the power element (62, 64, 65) can be effectively cooled.

第４の発明によれば、前記ファン（16,17）を風量を制御することによっても、高圧冷媒の温度を制御して、パワー素子（62,64,65）の破損を防止することができる。 According to the fourth invention, it is possible to prevent the power element (62, 64, 65) from being damaged by controlling the air volume of the fan (16, 17) and also controlling the temperature of the high-pressure refrigerant. .

第５の発明によれば、前記検出手段（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）に配設することによって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であってもパワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the detection means (68) is disposed in the casing (30) of the compressor (11), so that the detection means (68) is disposed in the power element (68) due to the limitation of the installation space. Even if it is not possible to dispose 62, 64, 65), the temperature of the power element (62, 64, 65) can be estimated.

第６の発明によれば、前記検出手段（68）を吐出管（18）に配設することによって、配設スペースの制約等から前記検出手段（68）を前記パワー素子（62,64,65）に配設することができない場合であってもパワー素子（62,64,65）の温度を推定することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the detection means (68) is disposed in the discharge pipe (18), so that the detection means (68) is disposed in the power element (62, 64, 65) due to restrictions on the installation space. The temperature of the power element (62, 64, 65) can be estimated even if it is not possible to arrange in ()).

第７の発明によれば、前記検出手段（68）をパワー素子（62,64,65）に配設することによって、パワー素子（62,64,65）の温度をより正確に検出することができる。 According to the seventh invention, the temperature of the power element (62, 64, 65) can be detected more accurately by arranging the detection means (68) in the power element (62, 64, 65). it can.

第８の発明によれば、前記検出手段（68）と冷媒温度検出手段とを兼用することによって、冷凍装置の部品点数を抑制してコストを低減することができる。 According to the eighth aspect of the invention, by using both the detection means (68) and the refrigerant temperature detection means, the number of parts of the refrigeration apparatus can be suppressed and the cost can be reduced.

第９の発明によれば、パワー素子としてワイドギャップ半導体素子（64,65）を採用することによって、パワー素子のオン抵抗やスイッチング損失を低減させることができる。このとき、ワイドギャップ半導体素子（64,65）を高圧冷媒で冷却することができるため、ワイドギャップ半導体素子（64,65）が発する熱により他の部品が悪影響を受けることを防止することができる。 According to the ninth aspect, by employing the wide gap semiconductor element (64, 65) as the power element, the on-resistance and switching loss of the power element can be reduced. At this time, since the wide gap semiconductor element (64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant, it is possible to prevent other parts from being adversely affected by the heat generated by the wide gap semiconductor element (64, 65). .

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る冷凍装置としての空気調和装置（1）を図１に示す。この空気調和装置（1）は、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う。空気調和装置（1）は、冷媒回路（10）を備えており、この冷媒回路（10）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。本実施形態では、冷媒回路（10）は、いわゆるフロン冷媒が充填されている。 Embodiment 1 of the Invention
FIG. 1 shows an air conditioner (1) as a refrigeration apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This air conditioner (1) performs switching between indoor cooling and heating. The air conditioner (1) includes a refrigerant circuit (10). In the refrigerant circuit (10), a refrigerant is circulated to perform a vapor compression refrigeration cycle. In the present embodiment, the refrigerant circuit (10) is filled with a so-called chlorofluorocarbon refrigerant.

前記冷媒回路（10）には、圧縮機（11）と室内熱交換器（12）と膨張弁（13）と室外熱交換器（14）と四路切換弁（15）とが接続されている。圧縮機（11）は、ロータリー型の圧縮機であって、インバータ装置（2）によって駆動制御されている。室内熱交換器（12）は、室内ファン（16）と共に室内に設置されている。室内熱交換器（12）では、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気が室内ファン（16）によって室内へ供給される。室外熱交換器（14）は、室外ファン（17）と共に室外に設置されている。室外熱交換器（14）では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気は室外ファン（17）によって室外へ排出される。膨張弁（13）は、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば電子膨張弁で構成されている。四路切換弁（15）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（15）は、第１ポートが圧縮機（11）の吐出側と、第２ポートが室内熱交換器（12）と、第３ポートが圧縮機（11）の吸入側と、第４ポートが室外熱交換器（14）とそれぞれ繋がっている。四路切換弁（15）は、第１ポートと第２ポートとが繋がると同時に第３ポートと第４ポートとが繋がる状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとが繋がると同時に第２ポートと第３ポートとが繋がる状態（図１の破線で示す状態）とに設定が切り換わるように構成されている。 A compressor (11), an indoor heat exchanger (12), an expansion valve (13), an outdoor heat exchanger (14), and a four-way switching valve (15) are connected to the refrigerant circuit (10). . The compressor (11) is a rotary type compressor, and is driven and controlled by the inverter device (2). The indoor heat exchanger (12) is installed indoors together with the indoor fan (16). In the indoor heat exchanger (12), heat exchange is performed between the refrigerant and the room air, and the air after the heat exchange is supplied indoors by the indoor fan (16). The outdoor heat exchanger (14) is installed outdoors together with the outdoor fan (17). In the outdoor heat exchanger (14), heat exchange is performed between the refrigerant and the outdoor air, and the air after the heat exchange is discharged to the outside by the outdoor fan (17). The expansion valve (13) is a decompression means for decompressing the refrigerant, and is constituted by, for example, an electronic expansion valve. The four-way selector valve (15) has four ports from first to fourth. The four-way switching valve (15) has a first port on the discharge side of the compressor (11), a second port on the indoor heat exchanger (12), a third port on the suction side of the compressor (11), The fourth port is connected to the outdoor heat exchanger (14). The four-way switching valve (15) includes a state in which the first port and the second port are connected and at the same time the third port and the fourth port are connected (indicated by the solid line in FIG. 1), the first port and the fourth port. At the same time that the second port and the third port are connected to each other (the state indicated by the broken line in FIG. 1).

前記圧縮機（11）、膨張弁（13）、室外熱交換器（14）、室外ファン（17）、四路切換弁（15）及びインバータ装置（2）は室外機（図示省略）に収容されている。 The compressor (11), expansion valve (13), outdoor heat exchanger (14), outdoor fan (17), four-way selector valve (15) and inverter device (2) are accommodated in an outdoor unit (not shown). ing.

＜圧縮機の構成＞
前記圧縮機（11）は、図２に示すように、中空で密閉型のケーシング（30）を備えている。ケーシング（30）は、円筒状の胴部（31）と、胴部（31）の上端部に設けられる天板部（32）と、胴部（31）の下端部に設けられる底板部（33）とを備えている。ケーシング（30）では、胴部（31）の下側寄りに吸入管（34）が接続され、天板部（32）に吐出ポート（35）が接続されている。吐出ポート（35）は、天板部（32）を上下に貫通しており、その下端部がケーシング（30）の内部空間に開口している。なお、ケーシング（30）は、例えば鉄等の金属材料で構成されている。 <Compressor configuration>
As shown in FIG. 2, the compressor (11) includes a hollow and sealed casing (30). The casing (30) includes a cylindrical barrel (31), a top plate (32) provided at the upper end of the barrel (31), and a bottom plate (33) provided at the lower end of the barrel (31). ). In the casing (30), the suction pipe (34) is connected to the lower side of the body part (31), and the discharge port (35) is connected to the top plate part (32). The discharge port (35) penetrates the top plate part (32) up and down, and the lower end thereof opens into the internal space of the casing (30). The casing (30) is made of a metal material such as iron.

ケーシング（30）内には、駆動モータ（40）と駆動軸（45）と圧縮機構（50）とが収容されている。 A drive motor (40), a drive shaft (45), and a compression mechanism (50) are accommodated in the casing (30).

駆動モータ（40）は、ケーシング（30）内の上部寄りの空間に配置されている。駆動モータ（40）は、ロータ（41）とステータ（42）とを備えている。ロータ（41）は、駆動軸（45）の周囲に固定されている。ステータ（42）は、ロータ（41）の外周側に設けられている。 The drive motor (40) is arranged in a space near the upper part in the casing (30). The drive motor (40) includes a rotor (41) and a stator (42). The rotor (41) is fixed around the drive shaft (45). The stator (42) is provided on the outer peripheral side of the rotor (41).

駆動軸（45）は、ケーシング（30）の軸心を上下方向に延びて形成されている。駆動軸（45）には、下側寄りの部位に偏心部（46）が形成されている。偏心部（46）は、駆動軸（45）よりも大径であり、且つ駆動軸（45）の軸心から所定量偏心している。また、駆動軸（45）には、その下端部に油ポンプ（47）が設けられている。油ポンプ（47）は、ケーシング（30）の底部に溜まった油を遠心力によって汲み上げる構造となっている。油ポンプ（47）で汲み上げられた油は、駆動軸（45）に形成された油供給通路（図示省略）を介して、圧縮機構（50）の内部や駆動軸（45）の軸受け等の各摺動部へ供給される。 The drive shaft (45) is formed by extending the axis of the casing (30) in the vertical direction. The drive shaft (45) is formed with an eccentric portion (46) at a lower portion. The eccentric part (46) has a larger diameter than the drive shaft (45) and is eccentric by a predetermined amount from the axis of the drive shaft (45). The drive shaft (45) is provided with an oil pump (47) at its lower end. The oil pump (47) has a structure for pumping up oil accumulated at the bottom of the casing (30) by centrifugal force. The oil pumped up by the oil pump (47) is passed through an oil supply passage (not shown) formed in the drive shaft (45) to the interior of the compression mechanism (50), the bearing of the drive shaft (45), etc. Supplied to the sliding part.

圧縮機構（50）は、ケーシング（30）内の下部寄りの空間に配置されている。圧縮機構（50）は、シリンダ（51）とフロントヘッド（52）とリヤヘッド（53）とピストン（54）とを備えている。 The compression mechanism (50) is arranged in a space near the lower part in the casing (30). The compression mechanism (50) includes a cylinder (51), a front head (52), a rear head (53), and a piston (54).

シリンダ（51）は、円環状に形成されており、その外周面がケーシング（30）の内壁に固定されている。シリンダ（51）の内側には、円柱状のシリンダ室（55）が形成されている。また、シリンダ（51）には、径方向に延びる吸入通路（51a）が形成されている。吸入通路（51a）は、シリンダ室（55）と前記吸入管（34）とを連通させている。 The cylinder (51) is formed in an annular shape, and its outer peripheral surface is fixed to the inner wall of the casing (30). A cylindrical cylinder chamber (55) is formed inside the cylinder (51). The cylinder (51) is formed with a suction passage (51a) extending in the radial direction. The suction passage (51a) connects the cylinder chamber (55) and the suction pipe (34).

フロントヘッド（52）は、シリンダ（51）の上側に、リヤヘッド（53）は、シリンダ（51）の下側にそれぞれ取り付けられている。そして、フロントヘッド（52）はシリンダ室（55）の上端開口部を、リヤヘッド（53）はシリンダ室（55）の下端開口部をそれぞれ閉塞している。更に、フロントヘッド（52）には上部軸受け（56）が、リヤヘッド（53）には下部軸受け（57）がそれぞれ設けられている。駆動軸（45）は、フロントヘッド（52）及びリヤヘッド（53）を貫通しながら、上部軸受け（56）及び下部軸受け（57）に回転自在に支持されている。 The front head (52) is attached to the upper side of the cylinder (51), and the rear head (53) is attached to the lower side of the cylinder (51). The front head (52) closes the upper end opening of the cylinder chamber (55), and the rear head (53) closes the lower end opening of the cylinder chamber (55). The front head (52) is provided with an upper bearing (56), and the rear head (53) is provided with a lower bearing (57). The drive shaft (45) is rotatably supported by the upper bearing (56) and the lower bearing (57) while penetrating the front head (52) and the rear head (53).

フロントヘッド（52）には、シリンダ室（55）とケーシング（30）の内部空間とを連通させる吐出ポート（52a）が形成されている。吐出ポート（52a）には、図示しない吐出弁が設けられている。更に、フロントヘッド（52）には、吐出ポート（52a）を覆うように消音マフラー（58）が取り付けられている。 The front head (52) is formed with a discharge port (52a) that allows communication between the cylinder chamber (55) and the internal space of the casing (30). The discharge port (52a) is provided with a discharge valve (not shown). Furthermore, a muffler muffler (58) is attached to the front head (52) so as to cover the discharge port (52a).

前記ピストン（54）は、シリンダ室（55）に配置されている。ピストン（54）には、その内部に前記偏心部（46）が嵌り込んでいる。駆動軸（45）が回転すると、ピストン（54）は、駆動軸（45）の軸心から偏心しながらシリンダ室（55）内を回転する。その結果、圧縮機構（50）では、シリンダ室（55）に形成される圧縮室の容積が変化し、冷媒の圧縮動作が行われる。 The piston (54) is disposed in the cylinder chamber (55). The eccentric part (46) is fitted into the piston (54). When the drive shaft (45) rotates, the piston (54) rotates in the cylinder chamber (55) while being eccentric from the axis of the drive shaft (45). As a result, in the compression mechanism (50), the volume of the compression chamber formed in the cylinder chamber (55) is changed, and the refrigerant is compressed.

圧縮機構（50）は、圧縮した後の高圧冷媒を前記吐出ポート（52a）を介してケーシング（30）内に吐出するように構成されている。つまり、実施形態１の圧縮機（11）は、ケーシング（30）の内部空間が高圧冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機を構成している。 The compression mechanism (50) is configured to discharge the compressed high-pressure refrigerant into the casing (30) through the discharge port (52a). That is, the compressor (11) of Embodiment 1 constitutes a so-called high-pressure dome type compressor in which the internal space of the casing (30) is filled with the high-pressure refrigerant.

<インバータ装置の構成>
前記インバータ装置（2）は、図３に示すように、商用電源を直流に変換するコンバータ部（2A）と、コンバータ部（2A）で整流した直流を交流に変換して圧縮機（11）の駆動モータ（40）に供給するインバータ部（2B）と、該インバータ部（2B）を制御する制御部（2C）とを有し、商用電源を直流に整流した後、その直流を所望の周波数及び大きさの交流に変換して前記圧縮機（11）の駆動モータ（40）へ供給する。このインバータ装置（2）が電力変換装置を構成している。 <Inverter configuration>
As shown in FIG. 3, the inverter device (2) includes a converter unit (2A) that converts commercial power into direct current, and direct current rectified by the converter unit (2A) is converted into alternating current to convert the compressor (11) An inverter unit (2B) that supplies the drive motor (40) and a control unit (2C) that controls the inverter unit (2B). After rectifying the commercial power source into a direct current, the direct current is converted to a desired frequency and The AC voltage is converted into an alternating current and supplied to the drive motor (40) of the compressor (11). This inverter device (2) constitutes a power converter.

前記コンバータ部（2A）は、図３に示すように、商用電源からノイズを除去するフィルタ（61）と、４つの整流ダイオード（62,62,…）で構成され、フィルタ処理後の交流を整流するための整流回路部と、電解コンデンサ（63）で構成され、整流された直流を平滑化する平滑回路部とを有している。前記整流ダイオード（62,62,…）はＳｉ素子で構成されている。 As shown in FIG. 3, the converter unit (2A) includes a filter (61) for removing noise from a commercial power source and four rectifier diodes (62, 62,...), And rectifies the AC after the filter process. And a smoothing circuit unit configured by an electrolytic capacitor (63) for smoothing the rectified direct current. The rectifier diodes (62, 62,...) Are composed of Si elements.

前記インバータ部（2B）は、三相インバータであって、６個のＩＧＢＴ（64,64,…）と、各ＩＧＢＴ（64）に並列に接続される６個の帰還ダイオード（65,65,…）とを有している。前記ＩＧＢＴ（64,64,…）及び帰還ダイオード（65,65,…）はＳｉＣ素子で構成されている。 The inverter unit (2B) is a three-phase inverter, and includes six IGBTs (64, 64,...) And six feedback diodes (65, 65,...) Connected in parallel to each IGBT (64). ). The IGBT (64, 64,...) And the feedback diode (65, 65,...) Are composed of SiC elements.

前記制御部（2C）は、前記ＩＧＢＴ（64,64,…）を駆動するためのドライバ（66）と、該ドライバ（66）を駆動制御する制御用ＣＰＵ（67）とを有する。この制御用ＣＰＵ（67）がドライバ（66）を制御することで、該ドライバ（66）によってインバータ部（2B）のＩＧＢＴ（64,64,…）が駆動される。この制御部（2C）が制御手段を構成する。 The control unit (2C) includes a driver (66) for driving the IGBT (64, 64,...) And a control CPU (67) for driving and controlling the driver (66). When the control CPU (67) controls the driver (66), the IGBT (64, 64,...) Of the inverter unit (2B) is driven by the driver (66). This control unit (2C) constitutes a control means.

前記制御用ＣＰＵ（67）は、空気調和装置（1）全体を制御する主制御部（図１，２では省略。図７参照）からの制御信号を受けて、ドライバ（66）を制御している。つまり、制御用ＣＰＵ（67）は、空気調和装置（1）の運転条件に応じてドライバ（66）を制御することによって、インバータ部（2B）の各ＩＧＢＴ（64）を該運転条件に応じた所望のスイッチング周波数でスイッチングさせる。その結果、圧縮機（11）が該運転条件に応じた所望の回転速度及び出力トルクで駆動される。 The control CPU (67) receives a control signal from a main control unit (not shown in FIGS. 1 and 2; see FIG. 7) for controlling the entire air conditioner (1) and controls the driver (66). Yes. That is, the control CPU (67) controls each of the IGBTs (64) of the inverter unit (2B) according to the operating conditions by controlling the driver (66) according to the operating conditions of the air conditioner (1). Switching is performed at a desired switching frequency. As a result, the compressor (11) is driven at a desired rotational speed and output torque according to the operating conditions.

また、制御用ＣＰＵ（67）は、圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けられた温度センサ（68）の検出信号が入力されていて、この検出信号に基づいても前記ドライバ（66）を制御している。この温度センサ（68）に基づく制御については、詳しくは後述する。 The control CPU (67) receives the detection signal of the temperature sensor (68) attached to the casing (30) of the compressor (11), and the driver (66) is based on this detection signal. Is controlling. Details of the control based on the temperature sensor (68) will be described later.

このインバータ装置（2）は、前記整流ダイオード（62）、ＩＧＢＴ（64）及び帰還ダイオード（65）等のパワー素子及びドライバ（66）を収容するパワー素子部（21）と、前記電解コンデンサ（63）や制御用ＣＰＵ（67）等の電装品が収容された電装品部（22）とに分割されている。 The inverter device (2) includes a power element unit (21) that houses a power element such as the rectifier diode (62), IGBT (64), and feedback diode (65) and a driver (66), and the electrolytic capacitor (63 ) And a control CPU (67) and the like.

前記パワー素子部（21）は、伝熱部材（23）を介して圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けられている。こうすることで、パワー素子部（21）においてパワー素子（62,64,65）が発する熱がケーシング（30）内の高圧冷媒に伝達し、パワー素子部（21）が冷却される。前記伝熱部材（23）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料で構成されており、パワー素子部（21）の熱が伝熱部材（23）を介してケーシング（30）に効率良く伝導するようになっている。尚、前記パワー素子部（21）と圧縮機（11）の駆動モータ（40）とは出力ライン（24）を介して電気的に接続されている。 The power element portion (21) is attached to the casing (30) of the compressor (11) via a heat transfer member (23). By doing so, heat generated by the power element (62, 64, 65) in the power element part (21) is transmitted to the high-pressure refrigerant in the casing (30), and the power element part (21) is cooled. The heat transfer member (23) is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum, and heat of the power element (21) is efficiently conducted to the casing (30) through the heat transfer member (23). It is supposed to be. The power element portion (21) and the drive motor (40) of the compressor (11) are electrically connected via an output line (24).

一方、前記電装品部（22）は、室外機内において、パワー素子部（21）と離間した位置に配設されている。こうすることで、パワー素子（62,64,65）及び該パワー素子（62,64,65）を駆動するための部品であってパワー素子（62,64,65）と切り離すことができない部品（即ち、ドライバ（66））と、それら以外の電装品を該パワー素子（62,64,65）から隔離して、パワー素子（62,64,65）の発熱から保護している。尚、前記パワー素子部（21）と電装品部（22）とは、信号ライン（25）を介して電気的に接続されている。 On the other hand, the electrical component part (22) is disposed in a position separated from the power element part (21) in the outdoor unit. By doing so, the power element (62, 64, 65) and the part for driving the power element (62, 64, 65) and cannot be separated from the power element (62, 64, 65) ( That is, the driver (66)) and other electrical components are isolated from the power element (62, 64, 65) and protected from heat generation of the power element (62, 64, 65). The power element part (21) and the electrical component part (22) are electrically connected via a signal line (25).

−運転動作−
次に、前記空気調和装置（1）の運転動作について説明する。この空気調和装置（1）は、冷房運転と暖房運転とが可能となっている。これらの運転では、インバータ装置（60）により、圧縮機（11）の駆動モータ（40）が駆動されることで、駆動軸（45）が回転する。その結果、圧縮機構（50）では、ピストン（54）の回転に伴い圧縮室の容積が拡縮され、圧縮機構（50）で冷媒の圧縮動作が行われる。 -Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. The air conditioner (1) can perform a cooling operation and a heating operation. In these operations, the drive motor (40) of the compressor (11) is driven by the inverter device (60), whereby the drive shaft (45) rotates. As a result, in the compression mechanism (50), the volume of the compression chamber is expanded and contracted with the rotation of the piston (54), and the compression operation of the refrigerant is performed in the compression mechanism (50).

<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（15）が図１の実線で示す状態となる。また、膨張弁（13）の開度が適宜調節される。 <Heating operation>
In the heating operation, the four-way selector valve (15) is in the state indicated by the solid line in FIG. Further, the opening degree of the expansion valve (13) is appropriately adjusted.

前記圧縮機（11）は、前述の如く、インバータ装置（2）により駆動され、駆動モータ（40）が所望の回転速度及び出力トルクで駆動される。その結果、圧縮機構（50）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出ポート（52a）よりケーシング（30）の内部空間へ流出する。この高圧冷媒は、ケーシング（30）内を上方へ流れる。 As described above, the compressor (11) is driven by the inverter device (2), and the drive motor (40) is driven at a desired rotational speed and output torque. As a result, the refrigerant compressed by the compression mechanism (50) becomes a high-pressure refrigerant and flows out from the discharge port (52a) to the internal space of the casing (30). This high-pressure refrigerant flows upward in the casing (30).

一方、ケーシング（30）内の上部寄りの空間には、前記インバータ装置（2）のパワー素子部（21）が位置している。パワー素子部（21）では、前記ＩＧＢＴ（64,64,…）等がスイッチング動作に伴い発熱している。このため、パワー素子（62,64,65）から発生する熱は、伝熱部材（23）及びケーシング（30）を介して高圧冷媒へ付与される。その結果、パワー素子（62,64,65）が冷却される一方、高圧冷媒が昇温する。また、本実施形態では、パワー素子（62,64,65）から発生する熱の一部がケーシング（30）の外部へも放出する。このため、パワー素子（62,64,65）が更に冷却される。 On the other hand, the power element part (21) of the inverter device (2) is located in a space near the upper part in the casing (30). In the power element section (21), the IGBT (64, 64,...) And the like generate heat during the switching operation. For this reason, the heat generated from the power elements (62, 64, 65) is applied to the high-pressure refrigerant through the heat transfer member (23) and the casing (30). As a result, the power element (62, 64, 65) is cooled, while the high-pressure refrigerant is heated. In the present embodiment, part of the heat generated from the power elements (62, 64, 65) is also released to the outside of the casing (30). For this reason, the power elements (62, 64, 65) are further cooled.

パワー素子（62,64,65）の熱を奪った高圧冷媒は、吐出ポート（35）よりケーシング（30）の外部へ流出する。この冷媒は、室内熱交換器（12）を流れる。室内熱交換器（12）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。この際、室内熱交換器（12）では、前述のようにしてパワー素子（62,64,65）から奪った熱も室内へ放出される。つまり、この暖房運転では、パワー素子（62,64,65）から回収した熱が室内の暖房に利用される。 The high-pressure refrigerant that has taken the heat of the power elements (62, 64, 65) flows out of the casing (30) through the discharge port (35). This refrigerant flows through the indoor heat exchanger (12). In the indoor heat exchanger (12), the refrigerant radiates heat to the indoor air. As a result, the room is heated. At this time, in the indoor heat exchanger (12), the heat taken from the power elements (62, 64, 65) as described above is also released into the room. That is, in this heating operation, the heat recovered from the power elements (62, 64, 65) is used for indoor heating.

室内熱交換器（12）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（13）を通過する際に減圧されて、室外熱交換器（14）を流れる。室外熱交換器（14）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（14）で蒸発した冷媒は、吸入管（34）を介して圧縮機（11）の圧縮機構（50）内へ吸入される。 The refrigerant after radiating heat in the indoor heat exchanger (12) is decompressed when passing through the expansion valve (13) and flows through the outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (14) is sucked into the compression mechanism (50) of the compressor (11) through the suction pipe (34).

<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（15）が図１の破線で示す状態となる。また、膨張弁（13）の開度が適宜調節される。 <Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (15) is in a state indicated by a broken line in FIG. Further, the opening degree of the expansion valve (13) is appropriately adjusted.

前記圧縮機（11）は、前述の如く、インバータ装置（2）により駆動され、駆動モータ（40）が所望の回転速度及び出力トルクで駆動される。その結果、圧縮機構（50）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出ポート（52a）よりケーシング（30）の内部へ流出する。この高圧冷媒は、ケーシング（30）内を上方へ流れる。パワー素子（62,64,65）から発生した熱は、前述の暖房運転と同様、伝熱部材（23）及びケーシング（30）を介して高圧冷媒へ付与される。その結果、パワー素子（62,64,65）が冷却される。また、パワー素子（62,64,65）から発生する熱の一部は、ケーシング（30）の外部へも放出する。 As described above, the compressor (11) is driven by the inverter device (2), and the drive motor (40) is driven at a desired rotational speed and output torque. As a result, the refrigerant compressed by the compression mechanism (50) becomes a high-pressure refrigerant and flows out from the discharge port (52a) into the casing (30). This high-pressure refrigerant flows upward in the casing (30). The heat generated from the power elements (62, 64, 65) is applied to the high-pressure refrigerant through the heat transfer member (23) and the casing (30) as in the above-described heating operation. As a result, the power elements (62, 64, 65) are cooled. A part of the heat generated from the power elements (62, 64, 65) is also released to the outside of the casing (30).

パワー素子（62,64,65）の冷却に利用された高圧冷媒は、吐出ポート（35）よりケーシング（30）の外部へ流出する。この冷媒は、室外熱交換器（14）を流れる。室外熱交換器（14）では、冷媒が室外空気へ放熱する。この際、室外熱交換器（14）では、前述のようにしてパワー素子（62,64,65）から奪った熱も室外へ放出される。 The high-pressure refrigerant used for cooling the power elements (62, 64, 65) flows out of the casing (30) from the discharge port (35). This refrigerant flows through the outdoor heat exchanger (14). In the outdoor heat exchanger (14), the refrigerant radiates heat to the outdoor air. At this time, in the outdoor heat exchanger (14), the heat taken from the power elements (62, 64, 65) as described above is also released to the outside.

室外熱交換器（14）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（13）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（12）を流れる。室内熱交換器（12）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（12）で蒸発した冷媒は、吸入管（34）を介して圧縮機（11）の圧縮機構（50）内へ吸入される。 The refrigerant having radiated heat in the outdoor heat exchanger (14) is reduced in pressure when passing through the expansion valve (13) and flows through the indoor heat exchanger (12). In the indoor heat exchanger (12), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (12) is sucked into the compression mechanism (50) of the compressor (11) through the suction pipe (34).

<冷媒温度制御>
前記空気調和装置（1）の運転動作において、前記インバータ装置（2）の制御部（2C）は、前記温度センサ（68）の検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度を監視している。 <Refrigerant temperature control>
In the operation of the air conditioner (1), the control unit (2C) of the inverter device (2) controls the temperature of the power element (62, 64, 65) based on the detection signal of the temperature sensor (68). Monitoring.

そして、制御部（2C）は、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値を超えない間は、前述の如く、圧縮機（11）を空気調和装置（1）の運転条件に応じた所望の回転速度及び出力トルクで駆動制御している。通常は、圧縮機（11）の高圧冷媒の温度はパワー素子（62,64,65）の動作温度よりも低く、該パワー素子（62,64,65）は該高圧冷媒によって冷却されている。その結果、該パワー素子（62,64,65）の温度は前記所定の閾値未満となっている。 Then, as described above, the control unit (2C) sets the compressor (11) to the operating condition of the air conditioner (1) while the temperature of the power element (62, 64, 65) does not exceed the predetermined threshold. Drive control is performed at a desired rotation speed and output torque. Usually, the temperature of the high-pressure refrigerant in the compressor (11) is lower than the operating temperature of the power element (62, 64, 65), and the power element (62, 64, 65) is cooled by the high-pressure refrigerant. As a result, the temperature of the power element (62, 64, 65) is less than the predetermined threshold value.

ところが、空気調和装置（1）の運転条件によっては高圧冷媒の温度が上昇して、パワー素子（62,64,65）を十分に冷却できない場合がある。さらには、空気調和装置（1）に故障が生じた場合等、高圧冷媒の温度が異常に上昇して、パワー素子（62,64,65）を逆に加熱してしまう虞もある。そこで、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値を超えたときには、制御部（2C）は、空気調和装置（1）の運転条件にかかわらず、圧縮機（11）の回転速度を抑制することによって、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を抑制している。そうすることで、パワー素子（62,64,65）の温度を所定の閾値まで低下させている。 However, depending on the operating conditions of the air conditioner (1), the temperature of the high-pressure refrigerant increases, and the power elements (62, 64, 65) may not be sufficiently cooled. Furthermore, when a failure occurs in the air conditioner (1), the temperature of the high-pressure refrigerant may rise abnormally and heat the power elements (62, 64, 65) in reverse. Therefore, when the temperature of the power element (62, 64, 65) exceeds a predetermined threshold, the control unit (2C) causes the rotation speed of the compressor (11) to be independent of the operating condition of the air conditioner (1). By suppressing this, the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) is suppressed. By doing so, the temperature of the power element (62, 64, 65) is lowered to a predetermined threshold value.

前記所定の閾値は、パワー素子（62,64,65）のうち、最も耐熱温度が低い素子の耐熱温度よりも低い値に設定されている。この所定の閾値は、パワー素子（62,64,65）の温度特性を考慮して、該パワー素子（62,64,65）が所望の温度特性を示す温度に設定されることが好ましい。 The predetermined threshold is set to a value lower than the heat resistant temperature of the element having the lowest heat resistant temperature among the power elements (62, 64, 65). The predetermined threshold is preferably set to a temperature at which the power element (62, 64, 65) exhibits a desired temperature characteristic in consideration of the temperature characteristic of the power element (62, 64, 65).

詳しくは、制御部（2C）は、温度センサ（68）の検出信号が入力されていて、この検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度を監視している。前記ケーシング（30）にはパワー素子部（21）が取り付けられており、該パワー素子部（21）の温度が上昇するとケーシング（30）の温度も上昇する。つまり、ケーシング（30）の温度とパワー素子部（21）の温度とは相関がある。本実施形態では、パワー素子（62,64,65）の温度の指標となる値としてケーシング（30）の温度を検出している。この温度センサ（68）が検出手段を構成する。 Specifically, the control unit (2C) receives the detection signal of the temperature sensor (68), and monitors the temperature of the power element (62, 64, 65) based on the detection signal. A power element portion (21) is attached to the casing (30), and when the temperature of the power element portion (21) rises, the temperature of the casing (30) also rises. That is, there is a correlation between the temperature of the casing (30) and the temperature of the power element portion (21). In the present embodiment, the temperature of the casing (30) is detected as a value serving as an index of the temperature of the power element (62, 64, 65). This temperature sensor (68) constitutes a detection means.

制御部（2C）は、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間に介在する、ケーシング（30）及び伝熱部材（23）の熱抵抗に基づいて、温度センサ（68）の検出信号（すなわち、圧縮機（11）のケーシング（30）の温度）からパワー素子（62,64,65）の温度を算出している。 Based on the thermal resistance of the casing (30) and the heat transfer member (23) interposed between the temperature sensor (68) and the power element (62, 64, 65), the control unit (2C) 68) (ie, the temperature of the casing (30) of the compressor (11)), the temperature of the power element (62, 64, 65) is calculated.

そして、制御部（2C）は、パワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値を越えたときには、圧縮機（11）の回転速度を低下させている。圧縮機（11）の回転速度が低下することで、高圧冷媒の温度も低下する。 The controller (2C) reduces the rotational speed of the compressor (11) when the temperature of the power element (62, 64, 65) exceeds the predetermined threshold. As the rotation speed of the compressor (11) decreases, the temperature of the high-pressure refrigerant also decreases.

こうして、制御部（2C）は、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて圧縮機（11）の回転速度をフィードバック制御することによって、高圧冷媒の温度を制御して、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値となるように制御している。 In this way, the control unit (2C) controls the temperature of the high-pressure refrigerant by feedback controlling the rotational speed of the compressor (11) based on the temperature of the power element (62, 64, 65), so that the power element ( 62, 64, 65) is controlled to be a predetermined threshold value.

したがって、実施形態１によれば、前記パワー素子部（21）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けることによって、該ケーシング（30）内を流れる高圧冷媒でパワー素子部（21）のパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。こうして、パワー素子（62,64,65）を冷却することによって、パワー素子（62,64,65）のオン抵抗やスイッチング損失を抑制することができ、パワー素子（62,64,65）の高効率化を図ることができる。 Therefore, according to the first embodiment, by attaching the power element portion (21) to the casing (30) of the compressor (11), the high-pressure refrigerant flowing in the casing (30) is used for the power element portion (21). The power element (62, 64, 65) can be cooled. Thus, by cooling the power element (62, 64, 65), the on-resistance and switching loss of the power element (62, 64, 65) can be suppressed, and the high power element (62, 64, 65) can be suppressed. Efficiency can be improved.

そして、前記温度センサ（68）の検出結果に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値以下となるように高圧冷媒の温度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）の動作温度をその耐熱温度以下に抑制することができ、該パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。 Then, by controlling the temperature of the high-pressure refrigerant so that the temperature of the power element (62, 64, 65) is equal to or lower than the predetermined threshold based on the detection result of the temperature sensor (68), the power element (62, 64, 65) can be suppressed below the heat resistant temperature, and the power element (62, 64, 65) can be prevented from being damaged by heat.

特に、前記の構成のように、パワー素子（62,64,65）としてＳｉ素子を含んでいる場合、高圧冷媒はＳｉ素子の耐熱温度以上となる可能性があるため、パワー素子（62,64,65）を圧縮機（11）の高圧冷媒で冷却する構成を採用することは困難である。ところが、本実施形態１によれば、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の温度がその耐熱温度より高くなることを防止することができ、パワー素子（62,64,65）としてＳｉ素子を含む場合であっても、該パワー素子（62,64,65）を圧縮機（11）の高圧冷媒で冷却する構成を採用することができる。 In particular, when the Si element is included as the power element (62, 64, 65) as in the above-described configuration, the high pressure refrigerant may exceed the heat resistance temperature of the Si element. , 65) is cooled by the high-pressure refrigerant of the compressor (11). However, according to the first embodiment, by controlling the temperature of the high-pressure refrigerant based on the temperature of the power element (62, 64, 65), the temperature of the power element (62, 64, 65) is more than the heat resistant temperature. Even if the power element (62, 64, 65) includes a Si element, the power element (62, 64, 65) can be prevented by the high-pressure refrigerant of the compressor (11). A cooling configuration can be employed.

また、前記パワー素子（62,64,65）が全てＳｉＣ素子のように耐熱温度が高い素子で構成され、高圧冷媒の温度がパワー素子（62,64,65）の耐熱温度よりも高温になる可能性がない場合であっても、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値になるように高圧冷媒の温度を制御することによって、パワー素子（62,64,65）の動作温度を常に所定の温度以下に抑制することができ、パワー素子（62,64,65）のオン抵抗やスイッチング抵抗を抑制して高効率化を図ることができる。さらには、パワー素子（62,64,65）の温度が抑制されるため、基板や半田等の、パワー素子（62,64,65）の周辺部品をＳｉＣ素子の耐熱温度に合わせた耐熱材料で構成する必要がなく、ＳｉＣ素子を採用する場合であってもコストを抑制することができる。 Further, the power elements (62, 64, 65) are all composed of elements having a high heat resistance temperature such as SiC elements, and the temperature of the high-pressure refrigerant is higher than the heat resistance temperature of the power elements (62, 64, 65). Even when there is no possibility, the operation of the power element (62, 64, 65) is controlled by controlling the temperature of the high-pressure refrigerant so that the temperature of the power element (62, 64, 65) becomes a predetermined threshold. The temperature can always be suppressed to a predetermined temperature or lower, and the on-resistance and switching resistance of the power elements (62, 64, 65) can be suppressed to achieve high efficiency. Furthermore, since the temperature of the power element (62, 64, 65) is suppressed, the peripheral parts of the power element (62, 64, 65), such as a substrate and solder, are made of a heat resistant material that matches the heat resistant temperature of the SiC element. It is not necessary to configure, and the cost can be suppressed even when a SiC element is employed.

さらに、圧縮機（11）の回転速度を抑制することで高圧冷媒の温度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）を冷却する高圧冷媒の温度を抑制することに加えて、パワー素子（62,64,65）の発熱量も低減させることができるため、より効果的にパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。 Furthermore, in addition to suppressing the temperature of the high pressure refrigerant that cools the power element (62, 64, 65) by suppressing the temperature of the high pressure refrigerant by suppressing the rotational speed of the compressor (11), the power Since the amount of heat generated by the element (62, 64, 65) can also be reduced, the power element (62, 64, 65) can be cooled more effectively.

さらにまた、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することによって、該パワー素子（62,64,65）が発する熱は高圧冷媒に回収される。つまり、空気調和装置（1）の暖房運転時には、パワー素子（62,64,65）から回収した熱を暖房に利用することができ、省エネを実現することができる。 Furthermore, by cooling the power element (62, 64, 65) with the high-pressure refrigerant, the heat generated by the power element (62, 64, 65) is recovered by the high-pressure refrigerant. That is, during the heating operation of the air conditioner (1), the heat recovered from the power elements (62, 64, 65) can be used for heating, and energy saving can be realized.

また、パワー素子（62,64,65）を圧縮機（11）に吸入される冷媒ではなく、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒で冷却することによって、パワー素子部（21）やその周辺に結露が発生することを防止することができる。 In addition, the power element (21) and its power element (21) are cooled by cooling the power element (62, 64, 65) with the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11) instead of the refrigerant sucked into the compressor (11). It is possible to prevent condensation from occurring in the vicinity.

さらに、温度センサ（68）を圧縮機（11）のケーシング（30）の天板部（32）に設けると共に、該温度センサ（68）とパワー素子部（21）との間の熱抵抗及び温度センサ（68）の検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度を算出することによって、パワー素子部（21）に温度センサ（68）を設けるスペースがない場合であっても、パワー素子（62,64,65）の温度を検出することができる。 Further, a temperature sensor (68) is provided on the top plate (32) of the casing (30) of the compressor (11), and the thermal resistance and temperature between the temperature sensor (68) and the power element (21) are provided. By calculating the temperature of the power element (62, 64, 65) based on the detection signal of the sensor (68), even if there is no space to provide the temperature sensor (68) in the power element part (21), The temperature of the power element (62, 64, 65) can be detected.

さらにまた、前記温度センサ（68）は、圧縮機（11）のケーシング（30）に設けられているため、該圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度を検出する冷媒温度検出センサとして兼用することができる。つまり、この温度センサ（68）の検出信号に基づいて、パワー素子（62,64,65）の温度に加えて、高圧冷媒の温度を算出して、該高圧冷媒の温度が上昇し過ぎないように監視することができる。 Furthermore, since the temperature sensor (68) is provided in the casing (30) of the compressor (11), it serves as a refrigerant temperature detection sensor for detecting the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11). Can also be used. That is, based on the detection signal of the temperature sensor (68), the temperature of the high pressure refrigerant is calculated in addition to the temperature of the power element (62, 64, 65) so that the temperature of the high pressure refrigerant does not rise too much. Can be monitored.

−実施形態１の変形例−
前記パワー素子部（21）は、図４に示す変形例１のように、圧縮機（11）に接続された吐出管（18）に取り付けて、パワー素子（62,64,65）を吐出管（18）内を流通する高圧冷媒で冷却するように構成してもよい。 -Modification of Embodiment 1-
The power element portion (21) is attached to the discharge pipe (18) connected to the compressor (11) as in the first modification shown in FIG. 4, and the power element (62, 64, 65) is connected to the discharge pipe. (18) You may comprise so that it may cool with the high pressure refrigerant | coolant which distribute | circulates the inside.

詳しくは、吐出管（18）には、その外周囲と密着するように設けられた伝熱部材（223）が設けられており、この伝熱部材（223）を介してパワー素子部（21）が吐出管（18）に取り付けられている。この伝熱部材（223）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料で構成されている。このように、吐出管（18）と接触面積が大きい伝熱部材（223）を介してパワー素子部（21）を吐出管（18）に取り付けることによって、吐出管（18）内を流通する高圧冷媒とパワー素子（62,64,65）との間の熱抵抗を低減させて、該高圧冷媒とパワー素子（62,64,65）との間で効率良く熱交換を行うことができる。 Specifically, the discharge pipe (18) is provided with a heat transfer member (223) provided so as to be in close contact with the outer periphery of the discharge pipe (18), and the power element portion (21) is provided via the heat transfer member (223). Is attached to the discharge pipe (18). The heat transfer member (223) is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum. Thus, by attaching the power element part (21) to the discharge pipe (18) through the heat transfer member (223) having a large contact area with the discharge pipe (18), the high pressure circulating in the discharge pipe (18) is obtained. By reducing the thermal resistance between the refrigerant and the power element (62, 64, 65), heat exchange can be performed efficiently between the high-pressure refrigerant and the power element (62, 64, 65).

かかる構成の場合、温度センサ（68）を吐出管（18）におけるパワー素子部（21）の近傍に取り付けている。前記吐出管（18）にはパワー素子部（21）が取り付けられており、該パワー素子部（21）の温度が上昇すると吐出管（18）の温度も上昇する。つまり、吐出管（18）の温度とパワー素子部（21）の温度とは相関がある。本変形例では、パワー素子（62,64,65）の温度の指標となる値として吐出管（18）の温度を検出している。 In such a configuration, the temperature sensor (68) is attached in the vicinity of the power element portion (21) in the discharge pipe (18). A power element (21) is attached to the discharge pipe (18), and when the temperature of the power element (21) rises, the temperature of the discharge pipe (18) also rises. That is, there is a correlation between the temperature of the discharge pipe (18) and the temperature of the power element section (21). In this modification, the temperature of the discharge pipe (18) is detected as a value serving as an index of the temperature of the power element (62, 64, 65).

そして、電装品部（22）に収容された制御部（2C）は、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間に介在する、吐出管（18）及び伝熱部材（223）の熱抵抗に基づいて、温度センサ（68）の検出信号からパワー素子（62,64,65）の温度を算出する。つまり、温度センサ（68）をパワー素子部（21）の近傍に取り付けることによって、パワー素子（62,64,65）の温度を正確に検出することができる。 And the control part (2C) accommodated in the electrical component part (22) is interposed between the temperature sensor (68) and the power element (62, 64, 65), the discharge pipe (18) and the heat transfer member. Based on the thermal resistance of (223), the temperature of the power element (62, 64, 65) is calculated from the detection signal of the temperature sensor (68). That is, the temperature of the power element (62, 64, 65) can be accurately detected by attaching the temperature sensor (68) in the vicinity of the power element portion (21).

そして、制御部（2C）による、温度センサ（68）の検出信号に基づく圧縮機（11）の回転速度のフィードバック制御については前述の通りである。 The feedback control of the rotational speed of the compressor (11) based on the detection signal of the temperature sensor (68) by the control unit (2C) is as described above.

したがって、この変形例１においても、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができると共に、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて圧縮機（11）の回転速度のフィードバック制御することでパワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。その他の作用効果は前述の通りである。 Therefore, also in the first modification, the power element (62, 64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant, and the compressor (11) can be rotated based on the temperature of the power element (62, 64, 65). By controlling the feedback of speed, it is possible to prevent the power element (62, 64, 65) from being damaged by heat. Other functions and effects are as described above.

また、温度センサ（68）は、図５に示す変形例２のように、パワー素子部（21）に取り付けられる構成であってもよい。 Moreover, the structure attached to a power element part (21) may be sufficient like the modification 2 shown in FIG.

こうすることで、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間の熱抵抗を低減させることができ、パワー素子（62,64,65）の温度をより正確に検出することができる。 By doing so, the thermal resistance between the temperature sensor (68) and the power element (62, 64, 65) can be reduced, and the temperature of the power element (62, 64, 65) can be detected more accurately. be able to.

さらに、温度センサ（68）は、図６に示す変形例３のように、パワー素子部（21）に内蔵されている構成であってもよい。 Further, the temperature sensor (68) may be configured to be built in the power element section (21) as in the third modification shown in FIG.

こうすることで、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間の熱抵抗をより低減させることができ、パワー素子（62,64,65）の温度をより一層正確に検出することができる。 By doing so, the thermal resistance between the temperature sensor (68) and the power element (62, 64, 65) can be further reduced, and the temperature of the power element (62, 64, 65) can be more accurately determined. Can be detected.

尚、図５，６に示す変形例２，３では、パワー素子部（21）を吐出管（18）に設けているが、図１，２に示すように、パワー素子部（21）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付ける構成において、温度センサ（68）をパワー素子部（21）に取り付け、又は内蔵してもよい。 5 and 6, the power element portion (21) is provided in the discharge pipe (18), but the power element portion (21) is compressed as shown in FIGS. In the structure attached to the casing (30) of the machine (11), the temperature sensor (68) may be attached to or built in the power element part (21).

《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２について説明する。 << Embodiment 2 of the Invention >>
Subsequently, Embodiment 2 of the present invention will be described.

実施形態２に係る空気調和装置（201）は、実施形態１に係る空気調和装置（1）では、圧縮機（11）の回転速度を制御することで高圧冷媒の温度を制御していたのに対し、室内ファン（16）又は室外ファン（17）の風量を制御することで高圧冷媒の温度を制御する点で異なる。 In the air conditioner (201) according to the second embodiment, the air conditioner (1) according to the first embodiment controls the temperature of the high-pressure refrigerant by controlling the rotational speed of the compressor (11). On the other hand, it is different in that the temperature of the high-pressure refrigerant is controlled by controlling the air volume of the indoor fan (16) or the outdoor fan (17).

そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。 Therefore, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

実施形態２に係るインバータ装置（202）は、実施形態１に係るインバータ装置（2）のようにパワー素子部（21）と電装品部（22）とに分割されておらず、図７に示すように、１つのケーシング内に各部品（前記パワー素子（62,64,65）や電解コンデンサ（63）等）が収容されている。このインバータ装置（202）は、伝熱部材（図示省略）を介して圧縮機（11）の吐出管（18）に取り付けられている。こうして、インバータ装置（202）、特にその内部のパワー素子（62,64,65）が吐出管（18）内を流通する高圧冷媒で冷却されている。 The inverter device (202) according to the second embodiment is not divided into the power element part (21) and the electrical component part (22) like the inverter device (2) according to the first embodiment, and is shown in FIG. As described above, each component (the power element (62, 64, 65), the electrolytic capacitor (63), etc.) is accommodated in one casing. The inverter device (202) is attached to the discharge pipe (18) of the compressor (11) via a heat transfer member (not shown). In this way, the inverter device (202), in particular, the power elements (62, 64, 65) therein are cooled by the high-pressure refrigerant flowing through the discharge pipe (18).

室内ファン（16）は、ファン用インバータ装置（19）を有していて、該ファン用インバータ装置（19）によって駆動される。このファン用インバータ装置（19）は、空気調和装置（1）全体を制御する主制御部（7）に接続されており、該主制御部（7）によって制御されている。 The indoor fan (16) has a fan inverter device (19) and is driven by the fan inverter device (19). The fan inverter device (19) is connected to the main control unit (7) that controls the entire air conditioner (1), and is controlled by the main control unit (7).

ファン用インバータ装置（19）の基本的な構成は、前記インバータ装置（2）と同様であって、図３に示すようなコンバータ部（2A）とインバータ部（2B）と制御部（2C）とを有している。ただし、ファン用インバータ装置（19）の制御部（2C）は、制御用ＣＰＵ（67）を有さず、前記主制御部（7）が制御用ＣＰＵ（67）の機能を果たす。 The basic configuration of the fan inverter device (19) is the same as that of the inverter device (2), and includes a converter unit (2A), an inverter unit (2B), a control unit (2C) as shown in FIG. have. However, the control unit (2C) of the fan inverter device (19) does not have the control CPU (67), and the main control unit (7) functions as the control CPU (67).

前記主制御部（7）は、空気調和装置（201）の運転条件に応じた所望の回転速度及び出力トルクで室内ファン（16）を回転駆動すべく、ファン用インバータ装置（19）を制御している。その結果、ファン用インバータ装置（19）から室内ファン（16）の駆動モータ（図示省略）へ所望の周波数及び大きさの交流電圧が供給され、室内ファン（16）が所望の回転速度及び出力トルクで回転駆動される。この主制御部（7）が制御手段を構成する。 The main control section (7) controls the fan inverter device (19) to rotationally drive the indoor fan (16) at a desired rotational speed and output torque according to the operating conditions of the air conditioner (201). ing. As a result, an AC voltage having a desired frequency and magnitude is supplied from the fan inverter device (19) to the drive motor (not shown) of the indoor fan (16), so that the indoor fan (16) has the desired rotational speed and output torque. Is driven to rotate. This main controller (7) constitutes a control means.

また、主制御部（7）には、温度センサ（68）の検出信号が入力されるように構成されている。この温度センサ（68）は、吐出管（18）における、前記インバータ装置（202）の近傍位置に取り付けられている。主制御部（7）は、温度センサ（68）の検出信号に基づいてインバータ装置（202）のパワー素子（62,64,65）の温度を監視している。 The main controller (7) is configured to receive a detection signal from the temperature sensor (68). The temperature sensor (68) is attached to the discharge pipe (18) in the vicinity of the inverter device (202). The main controller (7) monitors the temperature of the power elements (62, 64, 65) of the inverter device (202) based on the detection signal of the temperature sensor (68).

詳しくは、主制御部（7）は、温度センサ（68）とパワー素子（62,64,65）との間に介在する、吐出管（18）、伝熱部材及びインバータ装置（202）のケーシングや基板の熱抵抗に基づいて、温度センサ（68）の検出信号（すなわち、吐出管（18）の温度）からパワー素子（62,64,65）の温度を算出している。 Specifically, the main control unit (7) includes a discharge pipe (18), a heat transfer member, and a casing of the inverter device (202) interposed between the temperature sensor (68) and the power element (62, 64, 65). The temperature of the power element (62, 64, 65) is calculated from the detection signal of the temperature sensor (68) (that is, the temperature of the discharge pipe (18)) based on the thermal resistance of the substrate.

そして、主制御部（7）は、パワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値未満である間は、前述の如く、空気調和装置（1）の運転条件に応じて室内ファン（16）を回転駆動している。 Then, as described above, the main control unit (7), as long as the temperature of the power element (62, 64, 65) is lower than the predetermined threshold, depends on the operating conditions of the air conditioner (1). (16) is driven to rotate.

ところが、パワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値を超えたときには、主制御部（7）は、空気調和装置（1）の運転条件にかかわらず、吐出管（18）を流通する高圧冷媒の温度が低下させるように室内ファン（16）の回転速度、即ち、室内ファン（16）の風量を制御している。 However, when the temperature of the power element (62, 64, 65) exceeds the predetermined threshold, the main control unit (7) opens the discharge pipe (18) regardless of the operating conditions of the air conditioner (1). The rotational speed of the indoor fan (16), that is, the air volume of the indoor fan (16) is controlled so that the temperature of the circulating high-pressure refrigerant decreases.

つまり、空気調和装置（1）が前記暖房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室内ファン（16）の風量を上げるべく、室内ファン（16）の回転速度を上昇させる。こうすることで、室内熱交換器（12）における高圧冷媒から室内空気への放熱量が増加し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。 That is, when the air conditioner (1) is performing the heating operation, the main controller (7) increases the rotational speed of the indoor fan (16) in order to increase the air volume of the indoor fan (16). By doing so, the amount of heat released from the high-pressure refrigerant to the indoor air in the indoor heat exchanger (12) can be increased, and the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) can be reduced. The temperature of the discharged high-pressure refrigerant can also be lowered. As a result, the power element (62, 64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant.

一方、空気調和装置（1）が前記冷房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室内ファン（16）の風量を下げるべく、室内ファン（16）の回転速度を低下させる。こうすることで、室内熱交換器（12）において高圧冷媒が室内空気から吸熱する吸熱量が減少し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。 On the other hand, when the air conditioner (1) is performing the cooling operation, the main controller (7) reduces the rotational speed of the indoor fan (16) in order to reduce the air volume of the indoor fan (16). By doing so, the amount of heat absorbed by the high-pressure refrigerant from the indoor air in the indoor heat exchanger (12) can be reduced, and the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) can be reduced, and the compressor (11) The temperature of the high-pressure refrigerant discharged from can also be lowered. As a result, the power element (62, 64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant.

このように、主制御部（7）は、パワー素子（62,64,65）の温度に基づいて室内ファン（16）の風量をフィードバック制御することによって、高圧冷媒の温度を制御して、パワー素子（62,64,65）の温度が所定の閾値となるように制御している。 In this way, the main control unit (7) controls the temperature of the high-pressure refrigerant by feedback control of the air volume of the indoor fan (16) based on the temperature of the power element (62, 64, 65), and power The temperature of the element (62, 64, 65) is controlled to be a predetermined threshold value.

したがって、実施形態２によれば、前記パワー素子部（21）を吐出管（18）に取り付けることによって、該吐出管（18）内を流れる高圧冷媒でインバータ装置（202）のパワー素子（62,64,65）を冷却することができる。こうして、パワー素子（62,64,65）を冷却することによって、パワー素子（62,64,65）のオン抵抗やスイッチング損失を抑制することができ、パワー素子（62,64,65）の高効率化を図ることができる。 Therefore, according to the second embodiment, by attaching the power element portion (21) to the discharge pipe (18), the high-pressure refrigerant flowing in the discharge pipe (18) is used as the power element (62, 64, 65) can be cooled. Thus, by cooling the power element (62, 64, 65), the on-resistance and switching loss of the power element (62, 64, 65) can be suppressed, and the high power element (62, 64, 65) can be suppressed. Efficiency can be improved.

そして、前記温度センサ（68）の検出信号に基づいてパワー素子（62,64,65）の温度が前記所定の閾値以下となるように高圧冷媒の温度を抑制することによって、パワー素子（62,64,65）の動作温度をその耐熱温度以下に抑制することができ、該パワー素子（62,64,65）が熱により破損することを防止することができる。 Then, by controlling the temperature of the high-pressure refrigerant so that the temperature of the power element (62, 64, 65) is not more than the predetermined threshold based on the detection signal of the temperature sensor (68), the power element (62, 64, 65) can be suppressed below the heat resistant temperature, and the power element (62, 64, 65) can be prevented from being damaged by heat.

また、前記圧縮機（11）はいわゆる高圧ドーム型圧縮機であるが、圧縮機（11）がケーシング（30）内に吸入冷媒で満たされ、圧縮機構（50）から吐出される高圧冷媒が直ちにケーシング（30）外へ吐出される、いわゆる低圧ドーム型圧縮機の場合であっても、インバータ装置（202）を吐出管（18）に取り付けることによって、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。 The compressor (11) is a so-called high-pressure dome type compressor, but the compressor (11) is filled with the suction refrigerant in the casing (30), and the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (50) is immediately discharged. Even in the case of a so-called low-pressure dome type compressor that is discharged outside the casing (30), the power device (62, 64, 65) is high-pressured by attaching the inverter device (202) to the discharge pipe (18). It can be cooled with a refrigerant.

その他の作用効果は実施形態１と同様である。 Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

尚、実施形態２では、室内ファン（16）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御しているが、室外ファン（17）の風量を制御することによって高圧冷媒の温度を制御してもよい。室外ファン（17）も室内ファン（16）と同様の構成をしており、主制御部（7）から室外ファン用のファン用インバータ装置へ制御信号を出力することによって室外ファン（17）の回転速度を制御して、該室外ファン（17）の風量を制御することができる。ただし、室外ファン（17）の風量を制御する場合は、暖房及び冷房運転における室外ファン（17）の回転速度の増減の方向が室内ファン（16）の風量を制御する場合と逆である。 In Embodiment 2, the temperature of the high-pressure refrigerant is controlled by controlling the air volume of the indoor fan (16). However, the temperature of the high-pressure refrigerant is controlled by controlling the air volume of the outdoor fan (17). Also good. The outdoor fan (17) has the same configuration as the indoor fan (16), and the rotation of the outdoor fan (17) is performed by outputting a control signal from the main control unit (7) to the inverter device for the fan for the outdoor fan. The air volume of the outdoor fan (17) can be controlled by controlling the speed. However, when controlling the air volume of the outdoor fan (17), the direction of increase / decrease of the rotational speed of the outdoor fan (17) in the heating and cooling operations is opposite to the case of controlling the air volume of the indoor fan (16).

つまり、空気調和装置（1）が前記暖房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室外ファン（17）の風量を下げるべく、室外ファン（17）の回転速度を低下させる。こうすることで、室外熱交換器（14）において高圧冷媒が室外空気から吸熱する吸熱量が減少し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。 That is, when the air conditioner (1) is performing the heating operation, the main controller (7) reduces the rotational speed of the outdoor fan (17) in order to reduce the air volume of the outdoor fan (17). By doing so, the amount of heat absorbed by the high-pressure refrigerant from the outdoor air in the outdoor heat exchanger (14) can be reduced, and the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) can be reduced, and the compressor (11) The temperature of the high-pressure refrigerant discharged from can also be lowered. As a result, the power element (62, 64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant.

一方、空気調和装置（1）が前記冷房運転を行っているときには、主制御部（7）は、室外ファン（17）の風量を上げるるべく、室外ファン（17）の回転速度を上昇させる。こうすることで、室外熱交換器（14）における高圧冷媒から室外空気への放熱量が増加し、冷媒回路（10）を流通する冷媒の温度を低下させることができ、圧縮機（11）から吐出される高圧冷媒の温度も低下させることができる。その結果、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却することができる。 On the other hand, when the air conditioner (1) is performing the cooling operation, the main controller (7) increases the rotational speed of the outdoor fan (17) in order to increase the air volume of the outdoor fan (17). By doing so, the amount of heat released from the high-pressure refrigerant to the outdoor air in the outdoor heat exchanger (14) can be increased, and the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) can be reduced. The temperature of the discharged high-pressure refrigerant can also be lowered. As a result, the power element (62, 64, 65) can be cooled with the high-pressure refrigerant.

《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
The present invention may be configured as follows with respect to the embodiment.

前記実施形態１では、インバータ装置（2）をパワー素子部（21）と電装品部（22）とに分割する一方、前記実施形態２では、インバータ装置（202）をパワー素子（62,64,65）及び電装品（63,67）を１つのケーシングに収容するように構成しているが、これらに限られるものではない。すなわち、実施形態１において、１つのケーシングに収容されるインバータ装置を採用してもよく、実施形態２において、分割構造のインバータ装置を採用してもよい。 In the first embodiment, the inverter device (2) is divided into the power element portion (21) and the electrical component portion (22), while in the second embodiment, the inverter device (202) is divided into the power elements (62, 64, 65) and electrical components (63, 67) are configured to be accommodated in one casing, but are not limited thereto. That is, in the first embodiment, an inverter device housed in one casing may be employed, and in the second embodiment, a split structure inverter device may be employed.

また、実施形態１では、インバータ装置（2）のパワー素子部（21）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付ける一方、実施形態２では、インバータ装置（202）を吐出管（18）に取り付けているが、これらに限られるものではない。すなわち、実施形態１において、パワー素子部（21）を吐出管（18）に取り付けてもよく、実施形態２において、インバータ装置（202）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付けてもよい。ただし、インバータ装置（202）を圧縮機（11）のケーシング（30）に取り付ける構成においては、パワー素子（62,64,65）を高圧冷媒で冷却するためには、該圧縮機（11）はいわゆる高圧ドーム型の圧縮機である必要がある。 Moreover, in Embodiment 1, while attaching the power element part (21) of an inverter apparatus (2) to the casing (30) of a compressor (11), in Embodiment 2, an inverter apparatus (202) is made into a discharge pipe (18). However, it is not limited to these. That is, in Embodiment 1, the power element unit (21) may be attached to the discharge pipe (18), and in Embodiment 2, the inverter device (202) may be attached to the casing (30) of the compressor (11). Good. However, in the configuration in which the inverter device (202) is attached to the casing (30) of the compressor (11), in order to cool the power element (62, 64, 65) with high-pressure refrigerant, the compressor (11) It is necessary to be a so-called high pressure dome type compressor.

さらに、実施形態１，２では、パワー素子として、整流ダイオード（62）、ＩＧＢＴ（64）及び帰還ダイオード（65）を有しているが、これに限られず、その他の任意のパワー素子を含む構成であってもよい。 Further, in the first and second embodiments, the power element includes the rectifier diode (62), the IGBT (64), and the feedback diode (65). However, the present invention is not limited to this, and includes any other power element. It may be.

また、実施形態１では、整流ダイオード（62）をＳｉ素子で、ＩＧＢＴ（64）及び帰還ダイオード（65）をＳｉＣ素子で構成しているが、全てのパワー素子をＳｉ素子で構成してもよく、ＳｉＣ素子で構成してもよい。さらには、パワー素子をＳｉ素子やＳｉＣ素子以外の素子で構成してもよい。つまり、パワー素子は、Ｓｉ素子又はＳｉＣ素子に限定されるものではない。 In the first embodiment, the rectifier diode (62) is composed of a Si element, and the IGBT (64) and the feedback diode (65) are composed of a SiC element. However, all the power elements may be composed of a Si element. , SiC elements may be used. Furthermore, you may comprise a power element by elements other than Si element and a SiC element. That is, the power element is not limited to the Si element or the SiC element.

さらにまた、実施形態１，２では、ロータリー型の圧縮機を採用しているが、スクロール型の圧縮機や揺動スイング型の圧縮機等、任意の圧縮機を採用することができる。また、ケーシング内に亜種茎高と膨張機構とが駆動軸を介して連結される、いわゆる一軸連結式の膨張圧縮機を構成する流体機械を採用してもよい。 Furthermore, in Embodiments 1 and 2, a rotary type compressor is employed, but an arbitrary compressor such as a scroll type compressor or a swing swing type compressor may be employed. Moreover, you may employ | adopt the fluid machine which comprises the so-called single axis | shaft connection type expansion compressor by which a subspecies stem height and an expansion mechanism are connected in a casing via a drive shaft.

また、実施形態１，２では、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う空気調和装置において、本発明を適用しているが、これに限られるものではない。すなわち、冷媒回路で冷凍サイクルを行いながら、水を加熱する給湯器や、他のヒートポンプ装置に本発明を適用するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the present invention is applied to an air conditioner that switches between indoor cooling and heating. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention may be applied to a water heater or other heat pump device that heats water while performing a refrigeration cycle in a refrigerant circuit.

以上説明したように、本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路中に設けられ高圧冷媒を吐出する圧縮機とパワー素子を有して該圧縮機を駆動する電力変換装置とを備えた冷凍装置について有用である。 As described above, the present invention includes a compressor that is provided in a refrigerant circuit that circulates refrigerant to perform a refrigeration cycle and that discharges high-pressure refrigerant, and a power conversion device that has a power element and drives the compressor. It is useful for the refrigeration apparatus provided.

本発明の実施形態１に係る空気調和装置の冷媒回路の配管系統図である。It is a piping distribution diagram of the refrigerant circuit of the air harmony device concerning Embodiment 1 of the present invention. 圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of a compressor. インバータ装置の回路図である。It is a circuit diagram of an inverter apparatus. 変形例１に係るインバータ装置の取付構造を示す図である。It is a figure which shows the attachment structure of the inverter apparatus which concerns on the modification 1. FIG. 変形例２に係るインバータ装置の取付構造を示す図である。It is a figure which shows the attachment structure of the inverter apparatus which concerns on the modification 2. FIG. 変形例３に係るインバータ装置の取付構造を示す図である。It is a figure which shows the attachment structure of the inverter apparatus which concerns on the modification 3. FIG. 実施形態２に係る空気調和装置の冷媒回路の配管系統図である。It is a piping system diagram of the refrigerant circuit of the air harmony device concerning Embodiment 2.

Explanation of symbols

11 圧縮機
12 室内熱交換器（熱交換器）
14 室外熱交換器（熱交換器）
16 室内ファン（ファン）
17 室外ファン（ファン）
18 吐出管
2,202 インバータ装置（電力変換装置）
2C 制御部（制御手段）
30 ケーシング
50 圧縮機構
62 整流ダイオード（パワー素子）
64 ＩＧＢＴ（パワー素子）
65 帰還ダイオード（パワー素子）
68 温度センサ（検出手段）
7 主制御部（制御手段） 11 Compressor
12 Indoor heat exchanger (heat exchanger)
14 Outdoor heat exchanger (heat exchanger)
16 Indoor fan (fan)
17 Outdoor fan (fan)
18 Discharge pipe
2,202 Inverter device (Power converter)
2C control unit (control means)
30 casing
50 Compression mechanism
62 Rectifier diode (power element)
64 IGBT (Power Device)
65 Feedback diode (power element)
68 Temperature sensor (detection means)
7 Main control unit (control means)

Claims

A compressor (11) that compresses the refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant; and a power converter (2,202) that has a power element (62, 64, 65) and drives the compressor (11). A refrigeration system for performing a refrigeration cycle by circulating
The compressor (11) includes a casing (30) and a compression mechanism (50) for discharging high-pressure refrigerant into the casing (30).
All or part of the power element (62, 64, 65) is disposed in the casing (30),
Detecting means (68) for detecting a value related to the temperature of the power element (62, 64, 65);
Control means (2C, 7) for controlling the temperature of the high-pressure refrigerant based on the detection result of the detection means (68) to cool the power element (62, 64, 65). apparatus.

A compressor (11) that compresses the refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant; and a power converter (2,202) that has a power element (62, 64, 65) and drives the compressor (11). A refrigeration system for performing a refrigeration cycle by circulating
All or part of the power element (62, 64, 65) is connected to the compressor (11) and is disposed in a discharge pipe (18) through which the high-pressure refrigerant flows,
Detecting means (68) for detecting a value related to the temperature of the power element (62, 64, 65);
Control means (2C, 7) for controlling the temperature of the high-pressure refrigerant based on the detection result of the detection means (68) to cool the power element (62, 64, 65). apparatus.

In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus, wherein the control means (2C, 7) controls the temperature of the high-pressure refrigerant by controlling the rotational speed of the compressor (11).

In claim 1 or 2,
A heat exchanger (12, 14) for exchanging heat between the air blown by the fan (16, 17) and the refrigerant;
The refrigeration apparatus, wherein the control means (7) controls the temperature of the high-pressure refrigerant by controlling the air volume of the fans (16, 17).

In claim 1,
The detection means (68) is disposed in the casing (30),
The control means (2C) estimates the temperature of the power element (62, 64, 65) from the temperature of the casing (30) detected by the detection means (68).

In claim 2,
The detection means (68) is disposed in the discharge pipe (18),
The control means (2C, 7) estimates the temperature of the power element (62, 64, 65) from the temperature of the discharge pipe (18) detected by the detection means (68). apparatus.

In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus, wherein the detection means (68) is disposed in the power element (62, 64, 65).

In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus, wherein the detection means (68) also serves as a refrigerant temperature detection means for detecting the temperature of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11).

In claims 1 to 8,
The power converter (2,202) has a wide gap semiconductor element (64,65) as the power element.